平面索网玻璃幕墙动力试验及抗震性能分析
玻璃幕墙作为建筑物的外围护结构,以其通透性好、结构美观的特点赢得了广大建筑师的青睐,平面索网玻璃幕墙因索截面积小,通透性较其他幕墙形式更具优越性,具有广泛的应用前景。然而,目前针对单层平面索网玻璃幕墙抗震性能的试验研究及分析在国内外都还很少,理论发展也不够成熟,本文在对一单层平面索网玻璃幕墙结构进行动力试验的基础上,结合某工程实例进行抗震性能分析。本文的主要内容包括:
(1)对单层平面索网玻璃幕墙结构进行静力、动力试验研究,分别考虑单独索网结构和索网+玻璃结构在不同损伤工况下的力学性能,重点研究结构在不同预应力损失程度及单根索锚固端破坏时结构的固有频率、阻尼比等的变化。经试验研究发现,玻璃自身的质量对结构动力性能影响比玻璃刚度影响大。
(2)对试验模型结构进行了有限元模拟计算,建立了试验结构的有限元模型,对其进行了相应试验工况的模态计算和动力分析,并与相关的试验结果进行了对比,验证了有限元模型的可靠性。
(3)对某实际工程单层平面索网玻璃幕墙结构进行了抗震性能动力分析,建立了有限元计算模型,研究其在不同地震波作用下的结构响应,并对该模型进行变参数分析,研究该结构不同参数变化的地震作用效应,得出相应变化规律。
研究表明,单层平面索网玻璃幕墙结构在小震、中震、大震作用下,结构位移反应幅值随地震加速度的增加,基本呈线性增加的趋势,但是弹性支座约束的拉索的索力可能产生高频振动,索力增量幅值高于第一主频所引起的索力变化。
索网边界条件的改变对结构抗震性能影响较大,当索网边界出现全部或部分弹性约束时,结构可能首先发生高频、高振幅的振动,且持续时间和振幅都将随边界约束的减弱而增加,索力则可能出现瞬间大幅度提高,应进行更全面的分析,以保证结构的地震安全性。
平面索网玻璃幕墙;动力试验;有限元分析;抗震性能
北京建筑工程学院
硕士
结构工程
刘航;王孟鸿
2011
中文
TU382
90
2011-08-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）